[发明专利]多燃料发动机的燃料输送系统

说明书

技术领域

本发明涉及多燃料内燃发动机的燃料输送系统和操作燃料输送系统的方法。

背景技术

多种燃料输送系统可以用来提供期望的燃料量到发动机以用于燃烧。燃料输送系统的一种类型 包括用于发动机的每个汽缸的进气道燃料喷射器以输送燃料到相应的汽缸。燃料输送系统的另一种 类型包括用于发动机的每个汽缸的直接燃料喷射器以直接输送燃料到相应的汽缸。

已经描述了每个汽缸利用多个燃料喷射器位置以输送不同燃料类型的发动机。在题目为 “Calculations of Knock Suppression in Highly Turbocharged Gasoline/Ethanol Engines Using Direct Ethanol Injection”(“使用直接乙醇喷射的高涡轮增压的汽油/乙醇发动机中的爆震抑制 计算”)和“Direct Injection Ethanol Boosted Gasoline Engine：Biofuel Leveraging for Cost Effective Reduction of Oil Dependence and CO₂ Emissions”(“直接喷射乙醇增压的汽油发动 机：生物燃料用于有成本效益地减少燃油依赖和CO₂排放”)的Heywood(海伍德)等人的文章中描 述了一个示例。具体地，Heywood等人的文章描述了直接喷射乙醇到汽缸中以改进进气冷却效果， 同时依赖进气道喷射汽油提供整个行驶循环中燃烧的大部分燃料。

然而，本发明人已认识到这些系统的几个问题。在一个示例中，汽油或乙醇燃料的一种会在另 一种之前由发动机耗尽，从而潜在地影响发动机的性能特征。例如，若乙醇在汽油之前耗尽或可用 量减少时，发动机爆震的发生或强度因此增加，或者直接燃料喷射器由于其中止输送乙醇燃料到发 动机而会过热。

发明内容

为有利于两种或多种不同燃料的输送，本发明人在此提供内燃发动机的燃料输送系统。在一个 示例中，燃料输送系统可以包括配置为输送燃料到发动机汽缸的第一燃料喷射器；配置为输送燃料 到该发动机汽缸的第二燃料喷射器；燃料存储箱；包括流体连通燃料存储箱到第一燃料喷射器的第 一燃料通道和流体连通第一燃料通道到第二燃料喷射器的第二燃料通道的燃料输送管路(fuel delivery circuit)；配置为从燃料存储箱供应燃料到燃料输送管路的燃料泵；沿着第二燃料通道 设置的泄压阀；及控制系统。该泄压阀配置为：当以第一压力从燃料存储箱供应燃料到燃料输送管 路时关闭第二燃料通道；当以第二压力从燃料存储箱供应燃料到燃料输送管路时开启第二燃料通道。 燃料输送系统还包括：第二燃料存储箱；流体连通第二燃料存储箱到第二燃料喷射器和第二燃料通 道中的至少一个的第三燃料通道；及配置为从燃料存储箱供应燃料到第三燃料通道的第二燃料泵。

在一个示例中，控制系统可以配置为：在第一工况中，操作燃料泵以第一压力从燃料存储箱供 应燃料到燃料输送管路，同时操作第一燃料喷射器输送从燃料存储箱接收的燃料到汽缸。控制系统 还可以配置为操作第二燃料泵至少通过第三燃料通道从第二燃料存储箱供应燃料到第二燃料喷射 器，同时操作第二燃料喷射器输送从第二燃料存储箱接收的燃料到汽缸。在第二工况中，控制系统 还可以配置为操作燃料泵以第二压力从燃料存储箱供应燃料到燃料输送管路，同时操作第一燃料喷 射器和第二燃料喷射器输送从燃料存储箱接收的燃料到汽缸。

以此方式，可以根据工况将燃料选择地从燃料存储箱供应到发动机的同一汽缸的两个或多个不 同的燃料喷射器。例如，当第二燃料存储箱中的燃料耗尽或可用量减少时，控制系统可以使用来自 第一燃料存储箱的燃料补充第二燃料喷射器的燃料输送。

在另一个示例中，控制系统可以配置为：在第一工况中，操作燃料泵以较低压力从第一燃料存 储箱供应燃料到第一燃料通道，同时操作进气道燃料喷射器输送从第一燃料存储箱接收的燃料到汽 缸；在第二工况中，操作燃料泵以较高压力从第一燃料存储箱供应燃料到第一燃料通道，同时通过 泄压阀从第一燃料存储箱传输至少第一部分燃料到第二燃料存储箱。以此方式，可以操作燃料输送 系统以选择性地从第一燃料存储箱传输燃料到第二燃料存储箱以在第二燃料存储箱中至少保持燃料 的阈值量或最小量。

附图说明

图1示意性地描述内燃发动机的汽缸的示例实施例；